大小井液压爬模安全专项施工方案.doc

贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 1 页 共 32 页 目目 录录 一 工程概况及编制依据一 工程概况及编制依据 3 3 1 工程概况 3 1 路线起讫及走向 3 2 地形 地貌 3 3 地质 地震 3 4 气象 水文 4 二 安全组织机构及职责二 安全组织机构及职责 4 4 1 领导小组成员名单 5 2 组织机构框图 5 安全管理组织机构图 5 3 保证体系框图 5 4 领导小组及成员职责 6 4 1 小组职责 6 4 2 安全生产领导小组成员职责 7 三 三 安全控制目标及保证管理措施安全控制目标及保证管理措施 8 8 2 保证管理措施保证管理措施 8 四 四 爬模施工方法爬模施工方法 9 9 1 1 工程概况 9 1 2 自爬模组成及工作步骤 10 1 3 结构计算复核的主要内容 11 1 4 编制计算书遵守的规范和规程 12 2 2 液压自爬升模板系统的相关参数液压自爬升模板系统的相关参数 1212 2 1 液压自爬模板系统基本参数 12 2 2 液压自爬升模板系统计算参数 13 3 3 液压自爬升模板系统荷载计算液压自爬升模板系统荷载计算 1313 3 1 荷载计算 13 3 1 1 恒载计算 13 3 1 2 临时施工荷载 13 3 2 计算工况 13 4 4 液压自爬升模板系统的空间有限元仿真分析液压自爬升模板系统的空间有限元仿真分析 1414 4 1 工况一 施工状态 15 4 2 工况二 爬升状态 18 5 5 系统局部承载构件的验算系统局部承载构件的验算 2222 5 1 锚杆承载力验算 22 5 2 混凝土冲切承载力验算 22 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 2 页 共 32 页 5 3 混凝土局部受压承载力验算 23 5 4 受力螺栓扭矩计算 23 5 5 受力螺栓承载力验算 24 5 6 无缝钢管受力杆验算 25 5 7 围圈桁架连接螺栓抗剪验算 25 5 8 围圈桁架验算 26 6 6 模板部分的受力计算模板部分的受力计算 2626 6 1 混凝土侧压力计算 26 6 2 模板系统各构件验算 27 6 2 1 模板 6MM钢面板受力计算 27 6 2 2 次背楞 10 验算 28 6 2 3 主背楞 2 14A 槽钢验算 28 6 2 4 拉杆 25 精轧螺纹钢 验算 29 7 7 结论结论 2929 五 应急措施五 应急措施 2929 六 事故应急救援六 事故应急救援 2929 2 应急领导小组 30 3 内部通讯及联系 30 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 3 页 共 32 页 大小井特大桥大小井特大桥 液压爬模安全专项施工方案液压爬模安全专项施工方案 一 一 工程概况工程概况及编制依据及编制依据 1 1 工程概况工程概况 贵州省余庆至安龙高速公路平塘至罗甸段 以下简称平罗高速 属于贵 州省高速公路网规划 贵州省高速公路网规划 678 网 中的 第六横 余庆至安龙高速公路的重要组成部分 项目起点连接已开工建设的独山至 平塘高速 终点衔接已开工建设的银川至百色国家高速公路惠水至罗甸段高速 公路 项目实施可以打通断头路 形成我省南部地区横向连接的运输大通道 同 时对加快滇桂黔石漠化集中连片特困地区扶贫开发意义重大 1 路线起讫及走向 本合同段路线呈北东 南西走向 起于董当隧道出口 起点桩号为 YK69 445 ZK69 495 经梅坡大桥跨越冲沟 结构形式为9 40 11 40米T梁 桥梁全长414m 行经罗甸县沫阳镇董当社区大湾组 设置大小井特大桥跨越大 井河 距离省级风景区大小井1 5km 大桥主跨为450米的上承式钢管混凝土拱 桥 属于本项目重点控制性工程 桥梁左幅桥长1501m 右幅桥长1486m 桥台 后接304m长挖方路基至本合同段终点拉良村 终点桩号为K71 840 路线总长 2 395Km 2 地形 地貌 本合同段属构造侵蚀 剥蚀低山河谷地貌区 区域上属贵州高原向广西丘陵 过渡的斜坡地带 地面自然标高 426 8 693 5m 其中大大小井特大桥桥台所 在山坡峰顶与河底相对高差约 250m 平塘岸桥台位于斜坡中下部 地形坡度 30 坡向 260 罗甸岸桥台位于斜坡中上部 地形坡度 30 坡向 110 河流为地下暗河出水口大小井提供 为两侧山体汇水 排水区域 冲沟两岸地 形切割强烈 较为陡峻 山上松林及杂草茂盛 3 地质 地震 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 4 页 共 32 页 根据地质调绘及钻探资料 桥址区分布地层覆盖层为第四系 Q 残坡积 崩坡积层粘性土 碎石土 厚度 0 8 3m 下伏地层为三叠系中统边阳组 T2b 灰岩 泥灰岩 砂质灰岩夹泥岩等 大小井特大桥桥区地层整体复式褶皱发育 两侧整体为向斜 桥区坝王河沟谷为背斜 桥位区两岸岸坡局部可见小型褶皱 及微小断层发育 尤以罗甸岸小构造行迹较为明显 两岸岩体极破碎至较破碎 平塘岸岩体产状 81 114 12 47 罗甸岸岩体产状为 208 270 5 65 桥位区整体呈背斜成谷的 负地形 核部岩层较陡 两翼整体较 缓 根据 中国地震动参数区划图 GB 18306 2015 及 公路桥梁抗震设计 细则 JTGTB02 01 2008 桥区内地震动峰值加速度为 0 05g 地震反映谱 特征周期为 0 35s 地震基本烈度为 度 4 气象 水文 1 气象 本合同段位于罗甸县境内 属亚热带季风湿润气候区 冬无严寒 夏无酷 暑 热量丰富 雨量充沛 无霜期长 四季较为分明 全县年平均气温 17 最冷月 1 月平均气温 6 8 最热月 7 月平均气温 25 4 极端最低气温 7 7 极端最高气温 38 1 年均日照时数 1316 9 小时 年均降水量 1259 毫米 年均无霜期 311 天 2 水文 本合同段大小井特大桥跨越的大井河 又名坝王河 为珠江流域西江干流 红水河段支流蒙江的支流 多年平均流量 7 41 63 6m3 s 冲沟 坡表及降雨 汇水至大井河 由大井河顺地势向罗甸排泄 部分沿基岩裂隙或岩溶裂隙下渗 补给地下水 大井河常水位为 428m 计算洪水位为 433 13m 2 编制依据 2 1 建筑施工现场安全防护基本标准 2 2 建筑工程安全防护标准化图集 2 3 液压爬升模板工程技术规程 JGJ 195 2010 2 4 钢结构用高强度大六角头螺栓 GB T 1228 2006 2 5 钢结构高强度螺栓连接技术规程 JGJ 82 2011 2 6 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50204 2002 2 7 大小井特大桥爬模系统计算书 二 安全组织机构及职责二 安全组织机构及职责 成立以项目经理为组长的安全生产领导小组 指派一名副经理主抓安全工 作 项目部必须设立单独的安全管理部门 配备专职安全管理人员 领导小组 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 5 页 共 32 页 如下 1 1 领导小组成员名单如下 领导小组成员名单如下 组 长 张廷刚 副组长 王福举 毛家宽 组 员 任达勇 任开富 李坤阳 杜坤 杨胜军 小组办公室设在项目安全科 负责日常工作 由安全科负责人任办公室主 任 公室电话2 2 组织机构框图 组织机构框图 安全管理组织机构图安全管理组织机构图 3 3 保证体系框图 保证体系框图 项目副经理 王福举项目总工 王志坚 计量科 杨恩明 安全科 李坤阳 机料科 王 均 质检科 任达勇 财务科 韦广丽 试验室 苏洪波 综合科 熊必江 工程科 任开富 项目经理 张廷刚 一工区 杨胜军 安全员 马家勇 二工区 柴广 安全员 杜坤 路基施工队桥梁施工队临建施工队 安全负责人 杜时波 项目副经理 毛家宽 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 6 页 共 32 页 安全保证体系 组织保证思想保证技术保证制度保证经济保证 成立安全生 产领导小组 提高全员 安全意识 执行安全 技术规范 完善各项安 全生产制度 落实安全经 费管理制度 专职安全员 现场技术员 班组负责人 参建员工 岗 前 安 全 教 育 安 全 技 术 培 训 编 制 安 全 技 术 作 业 规 程 采 用 新 工 艺 新 技 术 新 材 料 新 设 备 编 制 危 险 性 较 大 工 程 专 项 方 案 实现安全管理目标 落 实 各 项 安 全 生 产 规 章 制 度 考 核 安 全 生 产 规 章 制 度 执 行 情 况 考核 安全 经费 管理 制度 落实 情况 安 全 技 术 交 底 4 4 领导小组及成员职责 领导小组及成员职责 4 14 1 小组职责 小组职责 4 1 1 认真贯彻落实上级党委关于安全生产工作的部署 安排 措施和要 求 4 1 2 负责对项目部安全管理工作进行指导 检查和监督 4 1 3 每季度定期开展安全生产工作会议 开展调查研究 认真总结经验 对存在的问题制定可行的整改措施 4 1 4 定期向上级报告安全生产工作的情况 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 7 页 共 32 页 4 1 5 完成与安全生产有关的其他工作 4 1 6 临时用电安全领导小组拟定落实安全控制目标 制定安全保证计划 根据保证计划要求 4 1 7 负责保证体系实施过程中的运行实施监督 检查 4 1 8 对安全生产保证体系运行过程中 出现不符合要素的要求 施工中 出现的隐患 制定纠正和预防措施 并对上述措施进行复查 4 24 2 安全生产领导小组成员职责 安全生产领导小组成员职责 4 2 1 组长 4 2 1 1 履行承揽合同要求 确定安全控制目标 确保项目工程安全施工 对工程项目的用电安全全面负责 4 2 1 2 参与编制施工组织设计 建立项目安全生产保证体系 组织编制 安全施工专项方案 4 2 1 3 贯彻执行各项有关安全生产的法律法规 标准 规范和制度 落 实施工组织设计中的安全技术措施 4 2 1 4 支持安全员及施工管理人员行使安全监督 检查工作 4 2 2 副组长 4 2 2 1 根据项目安全生产计划组织有关管理人员制定针对性的安全技术 措施 并经常注意督促检查 4 2 2 2 协调处理安全保证体系运行中的重大问题 组织召开安全生产工 作会议 4 2 2 3 定期组织管理人员进行安全规程和安全规章制度的学习 4 2 2 4 实施现场管理标准化 确保操作现场工作环境不影响施工安全 4 2 2 5 组织用电安全设施的验收 协助上级部门对工程项目的安全检查 和监督 4 2 2 6 负责临安全设施所需的材料 设备及设施的采购计划的审核及批 准 4 2 2 7 处理一般工伤事故 协助项目经理处理重大工伤 机械等事故 处理事故遵循 四不放过 原则 并采取有效措施 防止再次发生 4 2 3 成员 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 8 页 共 32 页 4 2 3 1 组织安全操作规程和安全施工管理制度的学习 组织并进行安全 技术培训工作 4 2 3 2 负责编制专业施工组织设计中安全施工 文明施工措施和重要工 程项目的安全施工措施 4 2 3 3 负责布置 检查 指导技术员编制分项工程的安全施工措施和交 底工作 4 2 3 4 从技术方面的指导和支持专职安全员的工作 4 2 3 5 组织编制本工地技术革新和施工新技术 新工艺中的安全施工措 施 4 2 3 6 组织安全设施的研制和推行工作 4 2 3 7 负责对各施工项目进行安全施工技术上的监督与指导 4 2 3 8 参加本项目的安全施工检查 解决存在的安全技术问题 提出防 范措施 3 3 安全控制目标及保证管理措施安全控制目标及保证管理措施 1 1 目标 目标 为了贯彻落实 安全第一 预防为主 综合治理 的方针 牢固树立 安 全生产 人人有责 的思想 严格执行安全生产法律 法规 切实做好施工安 全管理工作 制定本安全控制目标 1 1 杜绝重大事故发生 减少一般事故 一般事故控制为零 1 2 无重大责任事故 1 3 不得因施工对周围环境 建筑 设施等造成破坏 留下重大安全隐患 1 4 人员施工负伤率小于 1 2 重伤率为零 项目部职工 民工 1 5 无打架斗殴 酗酒滋事等刑事案件发生 2 保证管理措施保证管理措施 1 爬模施工应符合现行行业标准 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ 80 的 有关规定 2 爬模工程必须编制安全专项施工方案 方案应经专家论证 3 爬模装置的安装 操作 拆除应在专业厂家指导下进行 专业操作人员应进 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 9 页 共 32 页 行爬模施工安全 技术培训 合格后方可上岗操作 4 爬模工程应设专职安全员 负责爬模施工的安全监控 并填写安全检查表 5 操作平台上应在显著位置标明允许荷载值 设备 材料及人员等荷载应均匀 分布 人员 物料不得超过允许荷载 爬模装置爬升时不得堆放钢筋等施工材 料 非操作人员应撤离操作平台 6 爬模施工临时用电线路架设及架体接地 避雷措施等应符合现行行业标准 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 的有关规定 7 操作人员应按现行行业标准 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 的有关规 定定期对机械 液压设备等进行检查 维修 确保使用安全 8 操作平台上应按消防要求设置灭火器 施工消防供水系统应随爬模施工同步 设置 在操作平台上进行电 气焊作业时应有防火措施和专人看护 9 上 下操作平台均应满铺脚手板 脚手板铺设应符合现行行业标准 建筑施 工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 的有关规定 上架体 下架体全高 范围及下端平台底部均应安装防护栏及安全网 下操作平台及下架体下端平台 与结构表面之间应设置翻板和兜网 10 对后退进行清理的外墙模板应及时恢复停放在原合模位置 并应临时拉接固 定 架体爬升时 模板距结构表面不应大于 300mm 11 遇有六级以上强风 浓雾 雷电等恶劣天气 停止爬模施工作业 并应采取 可靠的加固措施 12 操作平台与地面之间应有可靠的通讯联络 爬升和拆除过程中应分工明确 各负其责 应实行统一指挥 规范指令 爬升和拆除指令只能由爬模总指挥一 人下达 操作人员发现的不安全问题 应及时处理 排除并立即向总指挥反馈 信息 13 爬升前爬模总指挥应告知平台上所有操作人员 清除影响爬升的障碍物 14 爬模操作平台上应有专人指挥起重机械和布料机 防止吊运的料斗 钢筋等 碰撞爬模装置或操作人员 15 爬模装置拆除时 参加拆除的人员必须系好安全带并扣好保险钩 每起吊一 段模板或架体前 操作人员必须离开 16 爬模施工现场应有明显的安全标志 爬模安装 拆除时地面应设围栏和警戒 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 10 页 共 32 页 标志 并派专人看守 严禁非操作人员入内 4 4 爬模施工方法爬模施工方法 1 11 1 工程概况工程概况 大小井大桥空心薄壁墩 截面尺寸 6 5x3m 纵桥向壁厚 0 5m 横桥向壁厚 0 5m 内设 0 5x0 5m 倒角 1 1 2 2 自爬模组成及工作步骤自爬模组成及工作步骤 液压爬模系统的组成如图所示 其基本组成可以分为上平台 下平台和吊 平台两个个部分 主要部件有 模板 立杆 可调斜撑 主平台 下平台 后移装置 液压 顶升装置及保险防坠装置等 自爬模的顶升运动通过安装在爬架上的液压油缸 对带动爬架在无缝钢管受力杆上交替顶升来实现 无缝钢管受力杆从爬架下架 体立杆中穿过 二者之间通过液压千斤顶相互作用 无缝钢管主要承受竖向荷 载 爬架上横梁下方设置围圈桁架 墩柱两侧爬架的围圈桁架间设置一对直径 32mm 螺纹钢拉杆 以平衡爬架水平分力 浇筑混凝土时 导轨和爬模架都支撑 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 11 页 共 32 页 在预埋件支座上 两者之间无相对运动 退模后在预埋爬锥上用受力螺栓锚固 挂座体 循环作业时首先移动无缝钢管受力杆至上部预埋件支座 就位于上部 埋件支座上后 在解除爬模架上有碍爬升的所有拉结之后就可以开始顶升爬模 架 这时候无缝钢管受力杆保持不动 启动油缸 爬模架就相对于无缝钢管受 力杆运动 通过无缝钢管受力杆和爬架这种交替附墙 相互提升 爬模架即可 沿着墙体上预埋爬锥上安装的挂座逐层提升 液压自爬模的主要工作步骤如下 1 在已经浇筑好的混凝土结构上安装预埋件 2 安装上 下平台和模板 3 固定模板 4 浇筑混凝土 5 退模 安装预埋件 6 提升固定无缝钢管受力杆 7 顶升爬架 8 重复步骤 3 如此往复 因桥墩短边较小 每墩布置 4 个爬架 短边模板悬挂于长边模板之上 此 方式已在多个工地成功使用 混凝土浇筑高度 4 5m 模板高度 4 61m 爬模布置平面示意图如下 1 1 3 3 结构计算复核的主要内容结构计算复核的主要内容 本计算复核报告的主要内容包括以下七点内容 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 12 页 共 32 页 1 计算模板自重及施工活载作用在架体上 架体各部件的强度 刚度 预埋件的强度是否足够 2 主平台架稳定性验算 3 主三角架稳定性验算 4 围圈桁架变形计算 5 模板受力计算 6 对于计算结果不满足规范要求的杆件提出优化建议 本次计算采用有限元方法计算模式 有限元计算方法计算模式按分层高度 4 5m 进行计算 1 41 4 编制计算书遵守的规范和规程编制计算书遵守的规范和规程 建筑结构荷载规范 GB 50009 2012 钢结构设计规范 GB 50017 2003 混凝土结构设计规范 GB 50010 2010 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50204 2002 建筑施工计算手册 江正荣 编著 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50205 2001 液压爬升模板工程技术规程 JGJ 195 2010 公路桥涵设计通用规范 JTG D06 2015 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62 2004 钢结构用高强度大六角头螺栓 GB T 1228 2006 钢结构高强度螺栓连接技术规程 JGJ 82 2011 2 2 液压自爬升模板系统液压自爬升模板系统的相关参数的相关参数 2 12 1 液压自爬模板系统基本参数液压自爬模板系统基本参数 1 架体系统 架体支承跨度 5 2m 相邻埋件点之间水平距离 外架体高度 约 6 5m 外架体宽度 上平台 2 0m 下平台 2 5m 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 13 页 共 32 页 2 液压升降系统 额定工作压力 6MPa 油缸行程 35mm 伸出速度 外墙油缸 380mm min 依配用的控制台型号和顶 升油缸的数量的多少其值略有所差别 顶升油缸额定推力 100kN 串联双油缸不同步差 10mm 3 爬升机构 爬升机构有自动导向 液压升降 自动复位的锁定机构 能实现架体 与导轨互爬的功能 2 2 液压自爬升模板系统计算参数液压自爬升模板系统计算参数 1 塔肢内外墙液压自爬模各操作平台的设计施工荷载为 模板 浇筑 钢筋绑扎工作平台 即上平台 最大允许承载 1 5kN m2 爬升装置工作平台 即下平台 最大允许承载 0 75kN m2 侧面平台最大允许承载 0 75kN m2 2 爬模整体提升 同一榀爬架提升机位间同步差控制在 20mm 以内 3 爬模的每根液压缸的推力为 100kN 即 10t 4 自爬模爬升时 结构砼抗压强度不低于 15Mpa 其轴心抗压强度设计 值按 C15 混凝土等级换算为 7 2MPa 3 3 液压自爬升模板系统荷载计算液压自爬升模板系统荷载计算 3 13 1 荷载计算荷载计算 3 1 13 1 1 恒载计算恒载计算 外爬架的恒载包括操作平台自重 模板自重 外架自重 外架自重和操 作平台自重荷载均由软件自动加载 模板的自重按 150kg m2计算 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 14 页 共 32 页 3 1 23 1 2 临时施工荷载临时施工荷载 爬架中包含上平台 下平台 施工临时活载均布加载在平台横梁上 3 23 2 计算工况计算工况 本计算书共进行 2 种工况的计算 按最不利荷载组合考虑 分别为 1 工况一 施工状态 荷载效应组合为 1 2 结构自重 1 4 施工活载 浇筑混凝土 2 工况二 爬升状态 荷载效应组合为 1 2 结构自重 1 4 施工活载 上架体后退 30cm 4 液压自爬升模板系统的空间有限元仿真分析液压自爬升模板系统的空间有限元仿真分析 该爬模的 Midas 计算模型如下 工况一模型工况一模型 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 15 页 共 32 页 工况二模型工况二模型 工况一竖向力由预埋件承担 水平力由预埋件和下架体滑轮承担 工况二竖向力由无缝钢管导轨承担 模拟为仅受竖向力的一般支承 水平 力由围圈桁架上的精轧螺纹钢拉杆和下架体滑轮承担 模拟为仅受水平力的一 般支承 4 14 1 工况一 工况一 施工状态施工状态 荷载效应组合为 1 2 结构自重 1 4 施工活载 浇筑混凝土 模型加 载图如下 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 1 9 1 9 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 16 页 共 32 页 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 图图 4 1 14 1 1 工况一加载示意图 单位 工况一加载示意图 单位 KNKN 该工况下的支座竖向最大反力为 91 9kN 支座最大水平反力 17 2KN 图图 4 1 24 1 2 工况一支反力 单位 工况一支反力 单位 KNKN 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 17 页 共 32 页 所有杆件最大拉应力为 57 7N mm2 最大压应力为 42 8 N mm2 均小于强 度设计值 f 205 N mm2 并且最大压应力小于各杆件临界应力 因此满足要求 该工况下的最大组合应力如下图所示 图图 4 1 34 1 3 工况一的应力图 单位 工况一的应力图 单位 N mm2N mm2 该工况下最大竖向变形为 4 6mm 出现在上架体横系梁 最大横向变形为 0 5mm 满足要求 该工况下的变形如下图所示 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 18 页 共 32 页 图图 4 1 44 1 4 工况一的变形图 单位 工况一的变形图 单位 mmmm 对该工况进行屈曲稳定分析 得到临界荷载系数为 35 5 满足要求 图图 4 1 54 1 5 工况一的屈曲分析结果图工况一的屈曲分析结果图 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 19 页 共 32 页 4 2 工况二 工况二 爬升状态爬升状态 荷载效应组合为 1 2 结构自重 1 4 施工活载 上架体后退 30cm 模 型加载图如下 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 0 5 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 图图 4 2 14 2 1 工况二加载示意图 单位 工况二加载示意图 单位 KNKN 该工况下的千斤顶处竖向最大反力为 89 1kN 围圈桁架水平最大反力为 32 1kN 支反力如图所示 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 20 页 共 32 页 图图 4 2 24 2 2 工况二支反力 单位 工况二支反力 单位 KNKN 所有杆件最大拉应力为 121 7N mm2 最大压应力为 83 3N mm2 均小于强 度设计值 f 205 N mm2 因此满足要求 各杆件应力均小于临界应力 稳定性 满足要求 该工况下的最大组合应力如下图所示 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 21 页 共 32 页 图图 4 2 34 2 3 工况二的应力图 单位 工况二的应力图 单位 N mm2N mm2 该工况下最大竖向变形为 3 5mm 最大横向变形为 3 0mm 满足要求 其中 围圈桁架最大横向变形 1 9mm 最大竖向变形 1 8mm 该工况下的变形如下图所 示 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 22 页 共 32 页 图图 4 2 44 2 4 工况二的变形图 单位 工况二的变形图 单位 mmmm 对该工况进行屈曲稳定分析 得到临界荷载系数为 35 5 满足要求 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 23 页 共 32 页 图图 4 2 54 2 5 工况二的屈曲分析结果图工况二的屈曲分析结果图 计算结果汇总后见下表 工 况 项目单位 工况一工况二 控制值 水平反力 KN17 232 1 竖向反力 KN91 9 89 1 最大应力 N mm257 7121 7205 竖向变形 mm4 63 5 横向变形 mm0 53 0 临界荷载系数 35 535 5 不小于 5 5 系统局部承载构件的验算系统局部承载构件的验算 5 1 锚杆承载力锚杆承载力验算验算 每个挂卡位置设置两根锚杆 从工况一可知 最大抗拉力 N 17 2KN 单 根锚杆受力 N1 8 6KN 锚杆直径 28mm 材料为三级钢 容许抗拉强度 210MPa 抗拉能力 F 3 14 142 210 129 2KN N1 F 满足要求 5 2 混凝土冲切承载力验算混凝土冲切承载力验算 根据 液压爬升模板工程技术规程 附录 B 计算混凝土冲切承载力 F 2 8 d s 30 s 30 ft 式中 F 承载螺栓所承受的轴力 N d 预埋件锚固板直径 mm d 105mm s 锥形承载接头埋入长度 mm s 150mm ft 混凝土轴心抗拉强度设计值 M mm2 ft 0 91Mpa 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 24 页 共 32 页 计算 F 8 6KN 2 8 d s 30 s 30 ft 2 8 105 150 30 150 30 0 91 75600N 75 6KN 满足要求 5 3 混凝土局部受压承载力验算混凝土局部受压承载力验算 根据 液压爬升模板工程技术规程 附录 B 计算混凝土局部受压承载力 F 2 0a2 fc 式中 F 承载螺栓所承受的轴力 N a 承载螺栓的垫板尺寸 mm fc 混凝土轴心抗压强度设计值 fc 7 2Mpa F 8 6KN 2 0a2 fc 2 0 100 100 7 2 1000 144KN 满足要求 5 4 受力螺栓扭矩计算受力螺栓扭矩计算 高强螺栓须分两次 即初拧和终拧 进行拧紧 终拧后进行扭矩值检查 根据 建筑施工计算手册 扭矩值可按下式计算 初拧扭矩值计算 TO 0 065PCd 式中 TO 高强螺栓的初拧扭矩 N mm PC 高强螺栓施工拉力 kN PC P P 11 825kN P 高强螺栓拉力设计值 kN P 8 6 0 8 10 75kN P 预拉力损失值 一般取拉力设计值的 10 P 1 075kN 高强螺栓公称直径 mm d 36mm TO 0 065 11 825 36 27 67 kN mm 终拧扭矩值计算 d TC K PCd 式中 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 25 页 共 32 页 K 高强螺栓连接副的扭矩系数平均值 一般取 0 13 TC 高强螺栓的终拧扭矩 N mm 其它符号意义同前 TC 0 13 11 825 36 55 341 kN mm 检查扭矩值计算 高强度大六角头螺栓扭矩检查应在终拧 1h 后 24h 以内完成 扭矩检查时 应将螺母退回 30o 50o 再拧到原位测定扭矩 该扭矩与检查扭矩的偏差应在 检查扭矩的 10 以内 检查扭矩应按下式计算 Tch KPd 式中 Tch 高强螺栓的检查扭矩 N mm 其它符号意义同前 Tch KPd 0 13 11 825 36 55 341 kN mm 5 5 受力螺栓承载力验算受力螺栓承载力验算 高强螺栓材料 40Cr 强度等级 10 9 型号 M36 有效面积 A 816 7mm2 查 钢结构设计规范 GB 50017 2003 表 3 4 1 4 10 9 级的高强螺栓抗 拉 抗剪以及承压强度设计值分别为 500MPa b t f b v f 310MPa 470MPa b c f 高强螺栓承受荷载为 剪力 Nv 91 9 2 45 95KN 拉力 Nt 17 2 2 8 6KN 1 螺栓抗剪验算 Nv 45 95KN A 816 7 310 1000 253 18KN b v f 满足要求 2 螺栓抗拉验算 Nt 8 6 A 816 7 500 1000 408 35KN b t f 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 26 页 共 32 页 满足要求 3 螺栓抗拉抗剪综合验算 承载力验算公式 22 1 v vt bb t NN NN 1 2 b vc NN 计算 Nv 58 2KN Nt 8 6KN A 253 18KN A 408 35KN b v N b v f b t N b t f 36 15 470 1000 253 8KN bb cc Ndtf 则 2222 253 1 58 28 6 0 1 84 8 35 v vt bb t NN NN 58 2 1 2253 8 1 2211 5 b vc NKNNKN 满足要求 5 6 无缝钢管受力杆验算无缝钢管受力杆验算 1 无缝钢管受力杆刚度验算 无缝钢管受力杆强度验算时取最不利工况进行验算 无缝钢管受力杆只受 竖向力 最大竖向反力为 81 3kN 钢管外径 48mm 厚度 6mm 钢管截面积 A D2 4 d2 4 791 68mm2 钢管应力 f 81 3 1000 791 68 N mm2 102 7 f 245 N mm2 承载力满足要求 3 挂点计算 从上述计算中得到 上支点最大反力为施工工况 F 91 9kN 单点设置 30 x30mm 方形钢销 钢销剪应力 钢销双剪 91900 2 30 x30 51 06MPa 120MPa 销孔承压 91900 2 30 20 76 6MPa 200MPa 满足要求 5 7 围圈桁架连接螺栓抗剪验算围圈桁架连接螺栓抗剪验算 围圈桁架与下架体横梁连接处的最大剪力为32 1KN 由4颗M20螺栓共同承 担 单个高强螺栓承受剪力8 03KN 单个高强螺栓抗剪承载力设计值 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 27 页 共 32 页 Nbv 0 9nf P 0 9x2x0 3x155 83 7KN 8 03KN 满足要求 5 8 围圈桁架验算围圈桁架验算 围圈桁架由两根 14a 槽钢组成 其抗弯惯性矩 Wz 5881cm4 其最大弯矩 Mz 2 98t m 其弯拉应力 满足规范要求 2 2 98 100000 15 760 76 0 5881 M kg cmMPa W 6 模板部分的受力计算模板部分的受力计算 液压爬模模板系统包括 6mm 钢面板 次背楞为 10 间距为 280mm 主背楞 为双 14A 槽钢 间距为 1050mm 拉杆水平间距为 1400mm 根据 公路桥涵钢 结构及木结构设计规范 中规定 其轴向容许应力为 140MPa 弯曲容许应力为 145MPa 容许剪应力为 80MPa 弹性模量为 2 06 105MPa 变形按 L 400 进行 控制 根据路桥施工计算手册 将按 3 跨连续梁计算内力 计算公式为 最大弯矩 Mmax 1qL2 10 max Mmax W f qL4 150EI 6 1 混凝土侧压力计算混凝土侧压力计算 混凝土作用于模板的侧压力 根据测定 随混凝土的浇筑高度而增加 当 浇筑高度达到某一临界时 侧压力就不再增加 此时的侧压力即为新浇筑混凝 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 28 页 共 32 页 土的最大侧压力 侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头 根据 桥梁施工常用数据手册 混凝土侧压力可按下列二式计算 并取其 较小值 1 2 012 0 22 m pt K K V 1m pKh 式中 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力 kPa m p 混凝土的重力密度 kN m3 取 26kN m3 t0 新浇混凝土的初凝时间 h 取t0 15h K1 外加剂影响修正系数 掺外加剂时 取 K1 1 2 K2 塌落度影响修正系数 索塔采用泵送混凝土 坍落度较 大 取 K2 1 15 V 混凝土的浇筑速度 m h 取V 1m h h 有效压头高度 m 所以 1 250 040 035V T m 1 533 8V T1 533 8 0 041 682h T 混凝土入模时的温度 取T 25 则 1 21 22 012 0 220 222615 1 21 15 1118 4 m pt K K VKNm 2 1 1 2 26 1 68252 48 m pKhKN m 取二者中的较小值 作为模板侧压力的标准值 2 52 48 m pKN m 倾倒混凝土产生的水平载荷标准值取 4KN m2 荷载分项系数取 1 4 6 2 模板系统各构件验算模板系统各构件验算 6 2 16 2 1 模板模板 6mm6mm 钢面板钢面板受力计算受力计算 由于次背楞为单筋布置 间距 280mm 面板可简化为单向板计算 取 1 0m 宽为计算单元 模板截面参数力学性能 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 29 页 共 32 页 截面抵抗矩 W bh2 6 1000 62 6 6000mm3 截面惯性矩 I bh3 12 1000 63 12 1 8 104mm4 截面积 A bh 1000 6 6000mm2 q0 1 0 52 48 52 48KN m 52 48N mm 三跨等跨连续梁最大弯矩 Mmax 1qL2 10 1 52 48 2802 10 411443 4N mm 最大弯拉应力 max Mmax W 4 11 105 6 0 103 68 5MPa 125MPa 满足要 求 面板挠度 f qL4 150EI 52 48 2804 150 2 06 105 1 8 104 0 580mm 280 400 0 700mm 满足要求 6 2 26 2 2 次背楞次背楞 10 10 验算验算 10 按 280mm 布置 主背楞间距为 1050mm 最下端悬臂长度 200mm 10 截面参数力学性能 截面抵抗矩 W 39 7 103mm3 截面惯性矩 I 198 6 104mm4 截面积 A 12 7 102mm2 q0 0 28 52 48 14 69KN m 14 69N mm 跨中最大弯矩 Mmax 3qL2 40 3 14 69 10502 40 1 21 106N mm 最大弯拉应力 max Mmax W 1 21 106 39 7 103 30 48MPa 145MPa 次背楞挠度 f qL4 150EI 14 69 10504 150 2 6 105 198 6 104 0 29mm 1050 400 2 625mm 满足要求 下端最大悬臂为 200mm 其弯矩 Mmax qL2 2 14 69 2002 2 2 94 105N mm Mmax f qL4 8EI 14 69 2004 8 2 06 105 198 6 104 0 01mm 1050 400 2 625mm 贵州桥梁贵州桥梁 贵州路桥贵州路桥 大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案大小井特大桥液压爬模安全专项施工方案 第 30 页 共 32 页 6 2 36 2 3 主背楞主背楞 2 14A2 14A 槽钢验算槽钢验算 主背楞槽钢在高度上按 1050mm 布置 按 1400mm 间距布置 25 拉杆 主背 楞两端通过连接件使其成为整体 2 14A 截面参数力学性能 截面抵抗矩 W 1 61 105mm3 截面惯